package study.数据结构.线性结构.链表;

import java.util.Stack;

public class SingleLinkedListDemo2 {

    public static void main(String[] args) {

        //创建节点
        HeroNode1 heroNode8 = new HeroNode1(8, "ddd", "DDD");
        HeroNode1 heroNode3 = new HeroNode1(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode1 heroNode6 = new HeroNode1(6, "bbb", "BBB");
        HeroNode1 heroNode4 = new HeroNode1(4, "林冲", "豹子头");

        //创建链表
        SingleLinkedList1 singleLinkedList = new SingleLinkedList1();
        singleLinkedList.add(heroNode8);
        singleLinkedList.add(heroNode3);
        singleLinkedList.add(heroNode6);
        singleLinkedList.add(heroNode4);

        singleLinkedList.show();

        singleLinkedList.update(new HeroNode1(2, "小卢", "玉麒麟阿"));

        System.out.println("修改后....");
        singleLinkedList.show();

        //删除一个节点
        singleLinkedList.delete(1);
        System.out.println("删除后....");
        singleLinkedList.show();

        //第一题面试题测试
        int length = singleLinkedList.getLength(singleLinkedList.getHead());
        System.out.println("有效个数为：" + length);

        //第二题面试题测试
        HeroNode1 lastIndexNode = singleLinkedList.findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 1);
        System.out.println(lastIndexNode);

//        //第三题面试题测试
//        System.out.println("链表反转后...");
//        singleLinkedList.reverse(singleLinkedList.getHead());
//        singleLinkedList.show();

        //第四题面试题测试
        System.out.println("逆序打印链表,没有改变链表的结构");
        singleLinkedList.reversePrint(singleLinkedList.getHead());

        System.out.println("=======================================");
        //练习题测试
        //创建节点
        HeroNode1 heroNode5 = new HeroNode1(5, "aaa", "AAA");
        HeroNode1 heroNode1 = new HeroNode1(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode1 heroNode2 = new HeroNode1(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode1 heroNode7 = new HeroNode1(7, "ccc", "CCC");
        //创建链表
        SingleLinkedList1 singleLinkedList2 = new SingleLinkedList1();
        singleLinkedList2.add(heroNode5);
        singleLinkedList2.add(heroNode1);
        singleLinkedList2.add(heroNode2);
        singleLinkedList2.add(heroNode7);
        singleLinkedList.marge(singleLinkedList2.getHead());
        System.out.println("将外部链表混合进来后");
        singleLinkedList2.show();
    }
}

//定义一个SingleLinkedList
class SingleLinkedList1 {
    //先初始化一个头节点，头节点不要动
    private HeroNode1 head = new HeroNode1(0, "", "");


    public HeroNode1 getHead() {
        return head;
    }

    //添加节点到单向链表
    //思路，添加后节点自动排序
    public void add(HeroNode1 heroNode) {
        //因为head节点不能动,因此我们需要一个辅助指针
        //因为是单链表，因此我们找的temp是位于添加位置的前一个节点，否则插入不了
        HeroNode1 temp = head;
        boolean flag = false;   //flag标志添加的编号是否存在，默认为false
        while (true) {
            if (temp.getNext() == null) {  //说明temp已经在链表的最后
                break;
            } else if (temp.getNext().getNo() > heroNode.getNo()) {  //位置找到了，就插入到temp后面
                break;
            } else if (temp.getNext().getNo() == heroNode.getNo()) { //添加的节点编号已经存在
                flag = true; //说明编号存在
                break;
            }
            temp = temp.getNext();  //后移，遍历当前链表
        }
        //判断flag的值
        if (flag) {  //不能添加，编号已经存在
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号%d已经存在了，不能加入\n", heroNode.getNo());
        } else {
            //插入到temp的后面
            heroNode.setNext(temp.getNext());
            temp.setNext(heroNode);
        }
    }

    //修改节点的信息，根据编号来修改，即no不能改
    //1、根据传进来的节点的编号来修改
    public void update(HeroNode1 heroNode1) {
        //判断是否为空
        if (head.getNext() == null) {   //说明为空
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //找到需要修改的节点，根据no来找
        //定义一个辅助指针
        HeroNode1 temp = head.getNext();
        boolean flag = false; //表示是否找到该节点
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;  //说明到链表的最后  ，没有找到
            } else if (temp.getNo() == heroNode1.getNo()) {
                //找到了
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.getNext();
        }
        //根据flag判断是否找到需要修改的节点
        if (flag) {
            temp.setName(heroNode1.getName());
            temp.setNickname(heroNode1.getNickname());
        } else {  //没有找到
            System.out.printf("没有找到编号%d的节点", heroNode1.getNo());
        }
    }

    //删除节点
    //思路
    //1、head不能动，因此需要一个temp指针找到待删除节点的前一个节点
    //2、我们在比较时，是temp.next.no 和删除的节点的no比较
    public void delete(int no) {
        //判断是否为空
        if (head.getNext() == null) {   //说明为空
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        HeroNode1 temp = head;
        boolean flag = false; //标志是否找到
        while (true) {
            if (temp.getNext() == null) {  //已经到链表的最后
                break;
            } else if (temp.getNext().getNo() == no) {
                flag = true;   //找到了待删除节点的前一个节点
                break;
            }
            temp = temp.getNext();  //temp后移，实现遍历
        }
        //判断flag
        if (flag) {  //找到
            //删除
            temp.setNext(temp.getNext().getNext());
        } else {
            System.out.printf("要删除的%d节点不存在", no);
        }
    }


    //TODO 第一条面试题
    //方法：获取到单链表的节点的个数（如果带头节点的链表，需要不统计头节点）
    /**
     * @param head head链表的头节点
     * @return 返回的就是有效节点的个数
     */
    public int getLength(HeroNode1 head) {
        if (head.getNext() == null) {  //空链表
            return 0;
        }
        int length = 0;
        //定义一个辅助的变量
        HeroNode1 cur = head.getNext();
        while (cur != null) {
            length++;
            cur = cur.getNext();
        }
        return length;
    }

    //TODO 第二条面试题
    //查找单链表中的倒数第k个节点 【新浪面试题】
    //1、编写一个方法，接收head节点，同时接收一个index
    //2、index表示是倒数第index个节点
    //3、先把链表从头到尾遍历，得到链表总长度 （上面的方法就可以获得总长度）
    //4、得到总长度后， 总长度-倒数第k个 = 这个节点的正数位置
    //5、如果找到了，则返回该节点，否则返回null
    public HeroNode1 findLastIndexNode(HeroNode1 head, int index) {
        //判断如果链表为空，返回null
        if (head.getNext() == null) {
            return null;
        }
        //第一次遍历得到链表的长度
        int length = getLength(head);
        //第二次遍历 到总长度-倒数第k个 = 这个节点的正数位置
        //先做一个index的校验
        if (index <= 0 || index > length) {
            return null;
        }
        //定义一个辅助变量  for循环定位到总长度-倒数第k个 = 这个节点的正数位置
        HeroNode1 cur = head.getNext();
        for (int i = 0; i < length - index; i++) {
            cur = cur.getNext();
        }
        return cur;
    }

    //TODO 第三条面试题
    //将链表节点反转
    //思路：
    //1、先定义一个新的头节点  reverseHead = new HeroNode();
    //2、从头到尾遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表的最前端
    //3、原来链表的 head.next = reverseHead.next
    public void reverse(HeroNode1 head) {
        //如果当前链表为空，或者只有一个节点就不需要反转，直接返回
        if (head.getNext() == null || head.getNext().getNext() == null) {
            return;
        }
        //定义一个辅助指针
        HeroNode1 cur = head.getNext();
        HeroNode1 next = null;   //指向当前节点的下一个节点
        HeroNode1 reverseHead = new HeroNode1(0, "", "");
        //从头到尾遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表的最前端
        while (cur != null) {
            next = cur.getNext();  //先暂时保存当前节点的下一个节点，因为后面需要使用
            cur.setNext(reverseHead.getNext());
            reverseHead.setNext(cur);   //将遍历到的节点放在新链表的最前端
            cur = next;  //让cur指针回到原来的链表
        }
        //将head.next指向reverseHead.next，实现单链表反转
        head.setNext(reverseHead.getNext());
    }

    //TODO 第四条面试题
    //逆序打印单链表
    //思路：
    //1、方式一：先将单链表反转，然后再遍历  （这样做的问题：会破坏原来链表的结构）
    //2、方式二： 可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入栈中，然后利用栈的先进后出的特点，实现逆序打印
    public void reversePrint(HeroNode1 head){
        if (head.getNext()==null){
            return;   //空链表无法打印
        }
        //创建一个栈，将各个节点压入栈中
        Stack<HeroNode1> stack = new Stack<>();
        //定义一个辅助指针
        HeroNode1 cur = head.getNext();
        //将链表的所有节点压入栈中
        while (cur!=null){
            stack.push(cur);
            cur = cur.getNext();  //cur后移
        }
        //将栈中的节点进行打印
        while (stack.size()>0){
            System.out.println(stack.pop());
        }
    }

    //TODO 练习题
    //合并两个有序的单链表，合并之后单链表依然有序
    //思路：
    //1、循环遍历第一个链表，将每个遍历的节点依次加入第二个链表 （上面的已实现的add方法会自动排序）
    public void marge(HeroNode1 head1){
        if (this.head.getNext()==null || head1.getNext()==null){
            return;
        }
        HeroNode1 cur = head1.getNext();
        HeroNode1 next = null;   //指向当前节点的下一个节点
        while (cur!=null){
            next = cur.getNext();
            add(cur);
            cur = next;
        }
    }

    //通过遍历显示链表
    public void show() {
        //判断链表是否为空
        if (head.getNext() == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为head节点不能动,因此我们需要一个辅助指针   因为上面判断了非空，所以至少有一个节点
        HeroNode1 temp = head.getNext();
        while (true) {
            //判断是否到链表最后
            if (temp == null) {
                break;
            }
            System.out.println(temp);
            //将temp后移, 一定要注意，否则就是个死循环
            temp = temp.getNext();
        }
    }
}


//定义一个 HeroNode，每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode1 {

    private int no;
    private String name;
    private String nickname;
    private HeroNode1 next;  //指向下一个节点

    public HeroNode1(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    //为了显示方便，重写tostring方法
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getNickname() {
        return nickname;
    }

    public void setNickname(String nickname) {
        this.nickname = nickname;
    }

    public HeroNode1 getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(HeroNode1 next) {
        this.next = next;
    }
}